会议足足开了俩月，会议末了，大家并未达成普遍共识，但却为会议谈论的内容，起了一个名字：人工智能。自此，1956年景为人工智能元年。
如果人工智能也有感情，那这几十年间，它的心情一定跌宕起伏，由于很少有一门技能，像人工智能这样经历着抛物线一样平常的发展。
2019年，是中国5G元年，这一年，人工智能和物联网有了更多结合，基于此，CSDN联合哈工大以及嵌入式国际同盟，举办了2019嵌入式智能国际大会。
会上，芯原创始人&董事长兼总裁、加州大学圣克鲁兹分校打算机工程系终生教授、前Celestry 董事长兼首席技能长戴伟民，揭橥了《嵌入式人工智能与芯粒的历史机遇》的主题演讲。以下为CSDN在不改变原意的根本上编辑的演讲实录。
芯原创始人&董事长兼总裁、加州大学圣克鲁兹分校打算机工程系终生教授、前 Celestry 董事长兼首席技能长戴伟民
演讲者 | 戴伟民
整理 | 胡巍巍
出品 |CSDN（ID：CSDNnews）
嵌入式人工智能进入快速发展期
纵不雅观技能发展的进程，在数据处理的发展阶段，从数据生产和采集、到数据存储和打算、再到数据通报和运用，其人机参与的比例，从最初的机器部分参与，到机器完备参与。
深度学习是发展人工智能的根本技能。在深度学习的现阶段成果中，其算法对图像识别的准确率，已经超过人眼识别。
人工智能将经历三个发展阶段，第一个阶段，是智能机器进入家庭和社会；第二个阶段，是智能机器代替人类；第三个阶段，是智能机器和人类共存和协同。
未来，AI将会发展到IA（Intelligence Augmentation，增强智能），人工智能加上“虚拟分身”，就能形成了“增强智能”。“虚拟分身”，也是为人类准备的数字孪生兄弟（人的数字化克隆），而这正是人类智能与机器智能的结合。
关于AI技能有两个关键问题，一个是大数据永久不足大，对付不能容错的运用处景来说，大数据永久不足完全，而容错度较高的运用处景将较早实现AI商业化；另一个是AI发展的阻力，将紧张来自社会外界而非技能，未来AI将取代部分事情岗位，这会给部分人群带来冲击。
德勤研究预测，环球人工智能市场将在未来几年经历征象级的增长，估量2025年环球人工智能市场，将超过6万亿美元，2017-2025年复合增长率达30%。
从行业运用来讲，传统的制造业、通信、 传媒、自然资源与材料、消费者产品，为人工智能早期前五大运用市场。此外，人工智能还将呈现出全领域渗透，并将重塑医疗康健、金融、交通、汽车、贸易、零售、教诲等领域。
人工智能处于抽芽期时，紧张运用于智能城市、公共奇迹、医疗和能源；在成长期阶段，紧张运用于无人驾驶、自然资源与材料；在发展期阶段，紧张运用于零售、教诲、金融和创造业。截至目前，环球人工智能的算力，紧张因此GPU芯片为主。但随着技能的不断迭代，专用人工智能芯片，将成为支撑人工智能技能发展的底层技能。此外，未来前景也很可不雅观，德勤研究预测，中国的人工智能芯片运用市场估量在2020年达75.1亿元。
中国人工智能芯片市场规模与增速预测（2016-2020）
当前聪慧硬件正在家当化，有聪慧可穿着设备、聪慧家居、聪慧城市、自动驾驶和聪慧云做事器等。个中可穿着设备中的蓝牙无线耳机发展迅猛。
IDC和Gartner的数据显示，2019年，可穿着设备市场有望增长近26%，环球出货量将达到2.25亿部。到2022年，耳戴式设备的出货量，将达到1.58亿部，占所有可穿着设备出货量的 30%以上。可以说，耳带式设备将成为可穿着领域市场规模第一的品类。个中，无线耳机将支持虚拟个人助理，其将能用于查询和免提导航等多种任务。
家庭智能化的发展进程，从无装修、到简装修、再到精装修和智能装修。其内在的发展驱动力是：需求多样化、技能门槛降落、产品升级和消费升级。其余，人们对付智能照明系统、电器掌握系统和家庭影院系统的哀求越来越高。而聪慧家居的紧张代表之一是智能音箱。
智能家居的发展趋势，现在紧张是设备之间的交互。下一代产品，将会涉及聪慧家电和聪慧家居做事器等。这个中涉及到的人工智能技能，紧张有人工智能视觉、人工智能语音和人工智能像素等。
值得一提的是，中国民用安防市场成长空间巨大。前瞻网的数据显示，目前我国民用安防市场仅占安防市场总产值的6%，而天下均匀水平是10%旁边。不过，当下我国人均安防产品的支出，远掉队于欧美和日本等发达国家，是英国的1/9、美国的1/7、韩国的1/5。
目前常见的聪慧城市产品，紧张是聪慧监控摄像头，其包括通用聪慧摄像头系统和分外用场聪慧监控系统。下一代产品，将会发展到摄像头边缘做事器。它用到的人工智能技能，仍旧是人工智能视觉、人工智能语音和人工智能像素等。
众所周知，人工智能技能将在自动驾驶时期起到关键浸染，一方面其将用于自动驾驶汽车，另一方面将用于交通系统整合与调控。
自动驾驶要想实现商业化之路，首先将基于分外场景。目前，已经商业化的有采矿、仓储物流、农业机器；5年内可以实现商业化的有高速公路货运、机场摆渡车和末了一公里配送；10年内将实现商业化的有通用自动驾驶。HIS Automotive数据显示，环球L4/L5级自动驾驶汽车产量在2025年，将达到60万辆旁边，并将在2025-2035年间快速增长，年复合增长率高达43%，2035年达到年产2100万辆L4/L5级汽车。
以匈牙利自动驾驶初创公司AImotive L4的办理方案为例，在过去几年中，分别有如下发展：2016年，实现自动停车；2017年，实现高速路自动驾驶；2018年，实现城市驾驶。其与芯原互助的环球首款对标L4自动驾驶的ASIC的系统功耗小于200瓦，远优于其上一代办理方案的1000瓦的系统功耗。
从终端智能到云端智能，紧张包括终端设备、边缘端做事器和云端做事器。云打算在个中扮演着重要角色，据市场研究机构Canalys数据显示，2018年环球云打算市场规模打破800亿美元，同比增长46.5％；2020年有望超过1550亿美元 。据Gartner显示，到2025年，80% (目前为10%) 的企业，会关掉自己的传统数据中央，转向云做事供应商 。谷歌、亚马逊、百度、阿里、华为等云巨子都在积极博弈全栈AI。所谓全栈AI，即涵盖了从芯片、平台到框架、场景的完全聪慧云办理方案。
5G技能的不断进步，还促进了云端机器人的发展。有了5G云端大脑，人类可以摆脱呆板的清扫事情、肮脏的井下事情、危险的高空事情以及对付人类有困难的事情。而在未来，机器人演习师、机器人掩护师和机器人操作员，可以通过对机器人的操作，来完成这些事情。
集成电路轻设计（Design-lite）发展趋势
以苹果公司为例，苹果手机芯片内的晶体管数量，随着特色线宽的减小而大幅提升，它支撑动手机芯片性能不断升级。IBS数据指出，在16nm工艺下，苹果手机芯片的晶体管数目为33亿个，在7nm工艺下为69亿个，在5nm工艺时估量达100亿个。单位面积下晶体管数量的快速上升，会匆匆使晶体管的单位本钱快速低落。苹果芯片每晶体管的生产本钱，在16nm工艺下，为4.98美元/10亿个晶体管，在7nm工艺下，仅为2.65美元/10亿个晶体管。
以工艺制程处于主流运用期间的设计本钱为例，工艺节点为28nm时，单颗芯片设计本钱约为0.41亿美元，而工艺节点为7nm时，设计本钱则快速升至约2.22亿美元。个中早期利用和成熟期利用的成本相差一倍以上，但成熟期的利用本钱仍非常昂贵。
工艺节点处于各期间的芯片设计本钱
芯片中晶体管数量大幅提升，使得单颗芯片中集成的IP数量也大幅增加。在16nm工艺下，单颗芯片中集成113个IP ，在7nm工艺下，单颗芯片中集成178个IP 。
不同工艺节点下的芯片所集成的硬件IP的数量（均匀值）
随着芯片集成度的不断提升，半导体IP市场也快速发展。IBS数据显示，半导体IP市场将从2018年的46亿美元，增长至2027年的101亿美元，年均复合增长率为9.13％；处理器类半导体IP市场，估量在2027年达到62.55亿美元，2018年为26.20亿美元，年均复合增长率为10.15％；数模稠浊IP市场，估量在2027年达到13.32亿美元，2018年为7.25亿美元，年均复合增长率为6.99％；射频IP市场，估量在2027年达到11.24亿美元，2018年为5.42亿美元，年均复合增长率为8.44％。
环球半导体IP市场（单位：10亿美元）
天下半导体家当，正在进行第三次转移。上世纪六十年代到七十年代，军工家当向家电家当的过渡，推动半导体家当从美国迁移到日本，系统厂商开始分解出IDM厂商；上世纪七十年代到八十年代，家电时期进入PC低级阶段， IDM厂商开始分解出晶圆代工厂、Fabless和设计做事企业，半导体家当也从日本迁移到了韩国和中国台湾；2000年旁边，人类从PC时期进入手机时期，家当分工进一步细化，轻设计渐成主流，随着聪慧物联网时期的到来，半导体家当正式向中国大陆迁移。
IP as a Chiplet (IaaC) 助力轻设计发展
Chiplet类似于IP，但它因此芯片裸片（die）的形式供应，而不是软件形式。Chiplet模式具备开拓周期短、设计灵巧、低本钱特点；它可将不同工艺节点、不同材质、不同功能、不同供应商的具有特定功能的商业化封装在一起。
当现代界上，AMD、Google、IBM、Mellanox、Micron、Xilinx等厂商已经互助推出并相继采取“OpenCAPI”（开放式同等性加速器接口）标准，他们以此推动着同等性高性能总线接口发展，并知足了高性能异构打算的需求。OpenCAPI可使CPU与高等内存、加速器、网络和存储等高速互联，从而提高整体性能。
Gen-Z则是一种开放系统互连架构，它旨在通过直接连接、交流或Fabric拓扑为数据和设备供应内存语义访问。Gen-Z同盟的初始成员包括：AMD、ARM、Broadcom、Cray、戴尔EMC、惠普、华为、IDT、美光、三星、SK海力士、赛灵思(Xilinx)。
缓存同等互联协议（CCIX）是由行业标准机构 CCIX同盟开拓的一组规范。它旨在使硬件加速器以缓存同等的办法利用与多个处理器共享的内存，以在异构多处理器系统中更快地访问内存。
同盟创始成员包括AMD、ARM、华为、IBM、迈络思（Mellanox）、高通、赛灵思。
2019年3月13日，英特尔携手阿里巴巴、思科、戴尔EMC、Facebook、谷歌、HPE、华为以及微软宣乐成立Compute Express Link（CXL）开放互助同盟。CXL是一种全新打破性的高速“CPU到设备”和“CPU到内存”的开放互连技能，可实现CPU与GPU、FPGA和其他专用加速器之间的高速、高效互连。
此外，IBM在2019 HotChips大会上宣告了2020年版Power9 CPU的新接口，该接口被称为开放式内存接口（The Open Memory Interface ，OMI）。OMI基于IBM Power 9 Advanced I / O（AIO）芯片中的96通道25G SerDes。目前，Power 9利用了GlobalFoundries（格罗方德半导体株式会社）的14nm制程，支持48个PCIe Gen4通道。其余，Microchip公司的Microsemi部门，已经在IBM的实验室中，成功运行了基于OMI观点的DDR掌握器。
当前，美国紧张环绕DARPA的CHIPS（Common Heterogeneous Integration and IP Reuse Strategies，通用异构集成和IP重用计策）项目发展Chiplet。CHIPS项目成员包括英特尔、Micron、Synopsys、Candence、Northrop Grumman、Lockheed Martin、波音、密歇根大学、佐治亚理工学院、北卡罗莱纳州立大学等。
2018年10月，7家公司成立ODSA（Open Domain-Specific Architecture，开放专用域架构）组织，目前会员已超过50家。ODSA目标是制订Chiplet开放标准、促进形成Chiplet生态系统和催生低本钱SoC替代方案。
四年前，Marvell创始人周秀文（Sehat Sutardja）博士在ISSCC 2015上，提出MoChi（Modular Chip，模块化芯片）架构的观点。MoChi是许多运用的基准架构，包括物联网、智能电视、智好手机、做事器、条记本电脑、存储设备等。
2018年，超微半导体（AMD）推出利用Chiplet技能生产的“罗马Rome”第二代霄龙EYPC Zen2架构CPU芯片，其内部集成八个7nm CPU裸片和一个14nm I/O裸片。该芯片免费供应AIB（Advanced Interface Bus，高等接口总线）接口容许，以支持广泛的Chiplet生态系统。
2018年，英特尔将EMIB（Embeded Multi-Die Interconnect Bridge，嵌入式多硅片互联）技能升级为逻辑晶圆3D堆叠技能，命名为Foveros。
2019年，英特尔推出Co-EMIB技能，它是2D EMIB技能的升级版，能够将两个或多个Foveros芯片互连。2019年6月，台积电展示了自行设计的一颗Chiplet“This”。其采取7nm工艺和晶圆级封装，面积仅为27.28平方毫米（4.4毫米x6.2毫米）。
那么，芯原的办理方案是什么？
芯原已经提出IP as a Chiplet (IaaC) 理念，旨在以Chiplet实现分外功能IP的“即插即用”。力争办理7nm、5nm及以下工艺中，性能与本钱的平衡，并降落较大规模芯片的设计韶光和风险。
从SoC中的IP到SiP中以Chiplet形式呈现的IP。相信未来我们对付芯片的利用，可以变得又快又好又省钱。
【End】
